锂电池的制造过程包括将活性物质、黏结剂和导电剂混合成浆料并涂覆在铜或铝集流体上，制成干燥极片颗粒涂层，进行压实致密化、裁切或分条处理。将正、负极与隔膜组装成电池电芯，注入电解液，进行充放电激活，最终形成电池产品。

按照芯包成型形态可分为圆柱形、方形和软包电池，其生产工艺略有不同。整体流程可分为三个阶段：前段流程（电极片制造）、中段流程（电池合成）和后段流程（化成和封装）。

在装配段工序之前，锂电池的电芯功能结构已经建立。测试段工序的目的是激活电池，并通过检测、分选和组装，制造出安全可靠、性能稳定的成品锂电池。该工序的主要步骤包括：化成分容系统、激光清洗、密封钉焊接、清洗和尺寸测量。通过对这些步骤进行优化，可以提高生产效率和产品质量。

化成分容系统

在电池的第一次充电过程中，阳极表面会形成一层保护膜，称为固体电解质中间相层（SEI）。

这一层膜的形成是通过将电芯置于真空环境中，排除其中的气体来实现的。

SEI层的存在可以防止阳极与电解质之间的不良反应，这是确保电池安全操作、提高容量和延长寿命的关键因素之一。

在完成初次充电后，电池需要经过几次充放电循环来进行陈化，通常需要2到3周的时间。在这个过程中，任何出现微短路的电池将会被剔除，而符合要求的电池则会进行容量分选和包装，最终成为可供销售的商品。

在化成过程中，有些电芯可能会遭受电解液的严重损失。对于这些情况，可以进行二次注液，补充电解液，以确保电芯的正常运行。

激光清洗

该步骤主要用于对电池的注液口进行清洗，以确保密封钉焊接的质量。

在激光清洗过程中，激光束被聚焦到注液口的位置，通过能量的高度集中，可以快速而准确地清除污垢，同时避免对电池其他部分造成损害。

这种清洗方法具有非接触性，因此可以避免物理接触对电池结构的影响，并且能够处理复杂形状和细小的注液口。通过优化激光清洗工艺，可以确保注液口的表面净化程度达到要求，保证密封钉焊接的质量。

这样可以提高电池的密封性能，避免电解液泄漏，同时也有助于提高电池的安全性和性能稳定性。

密封钉焊接

化成分容后对电池施加负压，充入一定量的惰性气体，然后通过插入密封钉来进行密封封口焊接。

首先通过化成分容和负压处理，排除电池内部的气体残留。然后注入惰性气体，如氮气，以减少氧气对电池内部材料的反应。

接下来，通过高温焊接或激光焊接技术，将密封钉连接到电池封口位置，确保与外壳的可靠连接，防止电解液泄漏。

通过优化密封钉焊接工艺，提高电池的密封性能，确保安全运行和长寿命。

清洗

对电池外壳进行表面清洁，去除外壳表面的杂质、油脂和其他污染物，确保外壳的干净和光滑。

通过优化清洗工艺，可以提高清洗效率和清洗质量。适当的清洗可以去除外壳表面的污染物，减少杂质对电池性能的影响，同时提供一个干净的表面，有助于后续工序的顺利进行。

清洗是锂离子电池制造过程中的重要环节，它能确保电池外壳的品质和可靠性，为成品电池的安全和性能提供保障。

尺寸测量

确保电芯的尺寸一致性。电芯的尺寸一致性对于电池组装和电池模组的正常运行至关重要。

通过优化尺寸测量工艺，可以提高测量的准确性和一致性。精确的尺寸测量有助于确保电芯满足规定的尺寸要求，保证电芯在电池组装和模组装配过程中的互换性和一致性。

尺寸测量是锂离子电池制造工艺中的重要环节，它可以帮助监控电芯尺寸的偏差和变化，并及时采取纠正措施，以确保电池组装的可靠性和性能稳定性，同时提高电池的整体质量。

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锂电池的制造过程包括将活性物质、黏结剂和导电剂混合成浆料并涂覆在铜或铝集流体上，制成干燥极片颗粒涂层，进行压实致密化、裁切或分条处理。将正、负极与隔膜组装成电池电芯，注入电解液，进行充放电激活，最终形成电池产品。

按照芯包成型形态可分为圆柱形、方形和软包电池，其生产工艺略有不同。整体流程可分为三个阶段：前段流程（电极片制造）、中段流程（电池合成）和后段流程（化成和封装）。

中段工序的目标是制造电芯，不同类型锂电池的工艺路线和设备不同。其本质是装配工序，将前段制成的正负极片、隔膜和电解质有序装配。装配工艺流程包括卷绕、热压、X射线检测（视产品要求而定）、电芯配对、软连接焊接、超声波焊接、绝缘底入壳、电芯和BMS入壳、顶盖焊接、气密性检测、真空烘烤、注液和静置。

卷绕

卷绕是将正极极片、负极极片和隔膜按照一定的顺序绕制成芯卷（jelly roll）的过程，主要用于生产方形和圆形的锂电池。

相比圆柱卷绕，方形卷绕的工艺要求对张力控制更高，因此方形卷绕机的技术难度更大。在卷绕工序中，需要监控极片或隔膜是否破损、物料表面是否有金属异物、极片双面涂层的错位值（overhang）、来料坏品、极耳的打折和翻折等。

为了确保卷绕出的电芯各个参数符合规格要求，卷绕过程中要使用纠偏机构、张力控制组件、极片计长组件等控制设备。

热压

芯包热压的目的是整形电芯、消除隔膜褶皱和空气，确保隔膜和正负极极片紧密贴合，缩短锂离子扩散距离，降低电池内阻，提高电池性能和一致性，控制芯包厚度，并减少运输过程中的短路和overhang的风险。

电芯热压整形的主要工艺参数是加压压力、加压时间和模板温度。隔膜透气性能对电池性能有直接影响，测试可通过施加气压并计量气压压降和所用时间来检测。

热压过程中，隔膜可能被压缩过度导致微孔被堵塞，影响锂离子传输。热压温度超标会导致隔膜闭孔，使得电芯内部直流电阻增大，容量发挥不足。

电芯热压整形也必须避免极片断裂和掉粉等情况发生。这几个方面要求热压整形压力越小越好，时间越短越好。

常规地可在电池热压前进行预热处理以缩短热压时间。试验线多采用手动热压机，量产线则为自动热压机。

X射线检测

对卷绕热压完成的电芯进行尺寸复查，此道工序由工艺部门根据实际情况决定全检或抽检，以防止不合格电芯流入后工序。上图为X射线测试仪。

电芯配对

为了满足客户需求，方形电池或叠片电池衍生出多JR电芯，即一个铝壳内装多个并联电芯，2JR以上电芯组成一个新的电池工艺。多JR的产生主要是为了降低单JR的报废成本，同时解决卷绕设备控制能力难以满足极片长度太长导致的问题。多JR的工艺动作为将输送线上的A/B面电芯分拣并实现堆叠配对。

软连接焊接

软连接焊接是电池顶盖与软连接片的焊接工艺，也称为集流体焊接。主要检测焊印尺寸和焊接拉力，焊印尺寸偏小可能导致过流能力差，焊接拉力异常可能导致焊机虚焊，影响电池的正常工作。

超声波焊接

将芯包的正、负极极耳分别与软连接片焊接起来，使得顶盖上的极柱与电芯的极耳连通。

绝缘底入壳

在卷绕电芯插入铝壳之前，在铝壳底部放置一个绝缘底，以防止电池内部短路。这是电池生产中一项常见的工艺，适用于各种类型的电池。

电芯入壳

电芯入壳是将成品电芯包装入铝壳，以便于加入电解液并保护电芯结构。常用的设备是通过机械手将铝壳转运到固定夹具，然后通过高精度轨道平缓地推动电芯进入铝壳。完成入壳后，还需要对电芯进行短路检测，以防止不良电芯流入后续工序。

顶盖焊接

将入壳后的电池进行顶盖焊接。完成顶盖焊接后，还需要对电池进行气密性检测，以确保电池内部不会有气体泄漏。这个工序通常采用氦气检测来判断是否存在针孔或间隙。

气密性检测

通常采用氦气检测方法。这种方法是通过向顶盖焊接后的电池注入氦气并检测其是否泄漏氦气来判断电芯铝壳和顶盖是否存在针孔或间隙。

真空烘烤

真空环境下的高温烘烤以降低电芯中水含量，使其达到安全界定值。故而其后要对电池进行水含量检测。

注液

将电解液按照一定容量注入电池内，电解液和极片发生化学反应同时作为离子运输的媒介。

静置

在注液与一封完成后，首先需要将电芯进行静置，依据工艺的不同会分为高温静置与常温静置，静置的目的是让注入的电解液充分滋润极片，充分在极片间扩散。

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锂电池的制造过程包括将活性物质、黏结剂和导电剂混合成浆料并涂覆在铜或铝集流体上，制成干燥极片颗粒涂层，进行压实致密化、裁切或分条处理。将正、负极与隔膜组装成电池电芯，注入电解液，进行充放电激活，最终形成电池产品。

按照芯包成型形态可分为圆柱形、方形和软包电池，其生产工艺略有不同。但整体流程可分为三个阶段：前段流程（电极片制造）、中段流程（电池合成）和后段流程（化成和封装）。

前段工序制片段的生产目标是完成正、负极极片生产。其工艺路线有制浆、涂布、辊压、分切、制片、模切，与之相关的设备如有搅拌机、涂布机、辊压机、分条机、制片机、模切机等。
制浆

制浆是将活性物质粉末、黏结剂、导电剂等按一定比例混合均匀，并加入溶剂制成稳定悬浮液的过程。

锂电池的浆料分为正极浆料和负极浆料，其配方、分散均匀度、黏度、附着力、稳定性和一致性对电池性能有重要影响。

制浆过程中，将活性物质、导电炭、增稠剂、黏结剂、添加剂、溶剂等按比例投入搅拌机中，通过搅拌实现分散均匀的固液悬浮状浆料以利于涂布。

搅拌过程中，润湿、分散和稳定是重要因素。搅拌桨类型、搅拌速度、黏度、真空度和温度等因素都会影响分散效果和黏结强度。

高质量的搅拌是后续工艺高质量完成的基础，也会直接或间接影响到电池的安全性能和电化学性能。

匀浆设备按操作方式分为间歇式和连续式，其中双行星搅拌匀浆、分散机循环匀浆和双螺旋连续研磨分散匀浆是常用设备。

涂布

涂布是将正极或负极的悬浮液浆料均匀地涂布在铝箔或铜箔的表面上，然后通过干燥过程使其形成薄膜。

涂布工艺中，根据浆料参数来调节泵速，同时通过调节挤压头垫片厚度和均匀性来控制涂层厚度，使浆料均匀涂布在集流体基材上。然后通过烘箱干燥除去溶剂，使固体物质粘接在基材上，制成正极和负极极片卷。

涂布工艺的质量会深刻影响成品电池的一致性、安全性和寿命周期，因此涂布机是前段工艺中价值最高的设备。

辊压

通过辊压工艺，可以使活性物质与集流体接触更加紧密，从而减小电子的移动距离，降低极片的厚度，提高装填量，并降低电池内阻，提高电导率。这样可以提高电池的体积利用率，进而提高电池的容量。

分切

根据工艺和来料尺寸，使用分切机将膜卷切成多个尺寸相同的卷料，以达到电芯尺寸的要求。分切过程中，将极片切成设计宽度，以满足电芯的尺寸要求。在工艺中，模切和分切的顺序不一定，甚至可以同时进行。

模切

将阴阳极膜片通过成型刀模或激光剪切，制成特定形状和规格的极耳和极耳间距。图中展示了模切后的产品状态。

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